JPS6182414A - パ−マロイ軟磁性膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は薄膜磁気ヘッドの磁気コア等Ｑで使用されるパ
ーマロイ軟磁性膜の製造方法に関するものであり、特に
不活性ガス雰囲気下で多凧スパッタリング法を用いた成
膜技術によりパーマロイ軟融１生膜を作製する製造技術
に関するものである。

〈従来技術〉 オーディオ、ビデオその他における磁気情報処理分野の
磁気記ム再生手段として用いられている薄膜磁気ヘッド
の磁気コアに使用される材料としてパーマロイ合金の軟
磁性膜かある。このパーマロイ＠は従来一般的にはメッ
キ法により膜形成されていた。し力・しながら、近年の
半導体技術の発展に伴なって、成膜法にスパッタリング
法を導入することか積極的に検討されるようになってき
た。

即ち、メッキ法ではメッキ用の下地導電層を必要とし膜
内の応力を瑳和するために緩衝剤を付与することが要求
されるか、スパッタリング法ではこれらを必要とするこ
となく緻密な膜を形成することができ、広範囲の材質の
下地層上に緩衝剤の如き添加物のない高純度の膜が得ら
れる。成膜手段として通常用いられるスパッタリング法
は高周波２極スパツタリング法である。この高周波２極
スパツタリング法は電気的な条件の設定か投入電力制御
型であり、スパッタリング時のターゲット電圧とターゲ
ット電流を各々独立して制御することができない。一方
、パーマロイ膜をアルガンガス等の不活性ガス雰囲気下
でスパッタリング法により成膜した場合の磁気特性は、
スパッタリング時のアルガンガス圧やターゲット電圧等
の設定条件によって鋭敏に変化することが確かめられて
おり従って高周波２極スパツタリング法を用いた成膜方
法においては一定の優れた磁気特性を有するパーマロイ
膜を再現性よく得ることが困難であった。

また得られるパーマロイ膜の膜厚を厚くするために成膜
速度を増大すると下地の基板温度が著しく上昇し、この
ため適用範囲に制限を受けるという欠点がある。

〈発明の目的〉 本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、ス
パッタリング法の改良と設定条件の選択によって優れた
磁気特性のパーマロイ膜を再現性良く得ることができる
新規有用なパーマロイ軟磁性膜の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

〈実施例〉 第１図はターゲット電圧とターゲット電流を独立に制御
することのできるスパッタリング法を用いて得られるパ
ーマロイ膜の磁気特性とターゲット電圧の関係を示す特
性図である。ターゲット電圧とターゲット電流を各々独
立に制御することのできるスパッタリング法としては直
流３極スパツタリング法や直流４極スパツタリング法が
ある。

これらのスパッタリング法を用いｂつ不活性ガスとして
アルゴンガスを流してパーマロイ膜を作製しその磁気特
性を調べると、ターゲット電圧の変化により抗・磁力Ｈ
ＣＩ／′ｉ著しく変化することがわかる。図中の曲線ｉ
ｌはアルゴンガス圧を２．５霞Ｔｏｒｒ　、ノ２はアル
コ゛ンガス圧を６．ＯｍＴｏｒｒ。

ｉ３はアルゴンガス圧を９．５霞Ｔｏｒｒにそれぞれ設
定した場合の特性曲線である。曲線ノｌ及びＪ１２はタ
ーゲット電圧の上昇に対して明瞭な閾値特性を示し、閾
値電圧以上で急峻な立ち上り曲線となる。曲線ノ３は１
２やノｌに対して高いＨｃ値を示す。抗磁力Ｈｃは低い
方がパーマロイ膜の磁気特性として良好であり、従って
ターゲット電圧値はアルゴンガス圧によって定まる特性
曲線例えば！、及びノ２の閾値電圧以下の値に設定する
。ターゲット電圧を閾値電圧以下の値に限定した場合タ
ーゲット電圧の変動に対してＨｃはほとんど変化せず一
定した磁気特性のパーマロイ膜が得られる。ターゲット
電圧を高くすると抗磁力Ｈｃが大きくなる理由にターゲ
ット電圧の上昇にともなって磁化特性が面内で横方向か
ら縦方向へ変化し、これが一定の閾値以上で進行するた
めであると考えられる。曲線７！ｌの閾値は約５００ｖ
、曲線ノ２の閾値は約３２０ｖ程度である。

以上により、ターゲット電圧を独立して制御することの
できるスパッタリング法を用いてアルゴンガス圧を調整
しターゲット電圧値を抗磁力Ｈｃが急峻に立ち上る電圧
値即ち閾値電圧以下の値に設定して成膜することにより
、磁気特性の侵れたかつ再現性の良好な一軸異方性のパ
ーマロイ膜が得られる。

第２図はスパッタリング時のターゲット電圧を３００ｖ
に設定した場合のアルゴンガス圧と抗磁力Ｈｅの関係を
示す特性図である。アルゴンガス圧の変化に対しても得
られるパーマロイ膜の抗磁力Ｈｃは顕著な閾値をもって
変化する。従って良好な磁気特性を得るためにはアルゴ
ンガス圧はこの閾値以下に設定することが必要となる。

アルゴンガス圧が６．５霞Ｔｏｒｒ以上になると特性曲
線は急峻な立ち上り現象を示しているため、ス／ｆ・ツ
タリング時のアルゴンガス圧は６．５霞Ｔｏｒｒ以下と
することが望ましい。またこの範囲であればアルゴンガ
ス圧の変動に対しても得られるｉ４−マロイ膜の抗磁力
Ｈｃはほぼ一定となる。

尚、ターゲット電圧及びアルゴンガス圧をそれぞれ特性
曲線の閾値以下に設定してスパッタリングする場合に、
パーマロイ膜の磁気特性はターゲット電流に依存しない
ことが知られているのでターゲット電圧を低く設定しか
つターゲット電流を増加することによって投入電力のｔ
４ワーア・ノブを計り成膜速度を上げることができる。

この場合、基板温度の上昇を抑制しながら厚い膜を形成
することが可能であり、種々の目的に合致した仕様の磁
気ヘッドが得られる。上記ターゲット電圧及びアルゴン
ガス圧の閾値は使用する装置によって異なるため、装置
毎にその閾値を求め、各値を閾値以下とすることが必要
である。

以上の如くスパッタリング時のターゲット電圧とアルゴ
ンガス圧の条件を制御して、ガンタイプの直流３極スパ
ツタリング装置（磁界によりプラズマを閉じ込めている
）によりガラス基板（コーニング＄０２１１）上にパー
マロイ膜を成膜する。

ターゲットとしては磁歪ゼロ近傍の組成を有するパーマ
ロイ合金を使用する。得られたパーマロイ膜はプラズマ
収束用の磁界方向に一軸異方性が誘起され軟磁気特性を
示す。このパーマロイ膜を磁場中で加熱しアニール処理
を施す。この場合、アニール温度が３００℃以下であれ
ば一軸異方性が維持されるが４００℃を越えるとＨｃが
増大し軟磁気特性が劣化する。従って、アニール温度の
制御は良好な磁気特性を維持する上で必要な要素となる
。

尚、上記実施例はスパッタリング時の不活性ガスとして
アルゴンガスを用いた場合について説明したが１本発明
はアルゴンガス以外にもネオンガス等地の不活性ガスを
用いることができる。

〈発明の効果〉 以上詳説した如く本発明によれば、ス／り・フタリング
時のターゲット電圧と不活性ガス圧を所定の範囲内に制
御することにより優れた磁気特性を有するパーマロイ膜
を再現性良く作製することができ、またスパッタリング
の条件制御も精度を要するものではなく従って量産にも
適する。ざらに成膜用の基板温度の上昇が抑えられるた
め、任意の膜厚のコアを有する磁気ヘッドとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明に供する／Ｎ１１−マ
ロイ膜の抗磁力Ｈｃとターゲット電圧の関係を示す説明
図である。第２図は同じ＜Ｈｃとアルゴンガス圧の関係
を示す説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、不活性ガス雰囲気下でターゲット電圧とターゲット
   電流を独立に制御し得るスパッタリング法により膜形成
   するパーマロイ軟磁性膜の製造方法において、前記ター
   ゲット電圧及び不活性ガス圧をパーマロイ軟磁性膜の磁
   気特性が急峻な立ち上り特性を呈する閾値以下の値に設
   定して膜形成することを特徴とするパーマロイ軟磁性膜
   の製造方法。 ２、不活性ガスとしてアルゴンガスを用いた特許請求の
   範囲第１項記載のパーマロイ軟磁性膜の製造方法。